A. 在光的衍射現(xiàn)象中縫的寬度d越小，衍射現(xiàn)象越明顯；入射光的波長越短，衍射現(xiàn)象越明顯
B. 在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距變窄
C. 光導纖維絲內芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D. 只有橫波能發(fā)生偏振，縱波不能發(fā)生偏振，光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件可知，在光的衍射現(xiàn)象中縫的寬度d越小，衍射現(xiàn)象越明顯；入射光的波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯。故A錯誤；
B．根據(jù)
可知，若僅將入射光由綠光改為紅光，則入射光的波長變大，干涉條紋間距變寬。故B錯誤；
C．光導纖維是利用全反射原理制成的，根據(jù)發(fā)生全反射的條件可知，光導纖維絲內芯材料的折射率比外套材料的折射率大，才能發(fā)生全反射。故C正確；
D．只有橫波能發(fā)生偏振，縱波不能發(fā)生偏振，光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波。故D錯誤。
故選C。
2. “香爐初上日，瀑水噴成虹”是孟浩然在《彭蠡湖中望廬山》的描述彩虹的詩句，彩虹的形成原理可簡化為如圖，陽光由空氣射入球形水滴后，可分成顏色不同的單色光，其中、是射出的兩束單色光，則下列說法正確的是（）
A. 彩虹的形成是光的干涉現(xiàn)象B. 光對水滴的折射率大于光
C. 在真空中，光波長大于光D. 在水中，光的傳播速度大于光
【答案】B
【解析】
【詳解】A．彩虹的形成是光的折射現(xiàn)象，A錯誤；
BC．由圖可知當從空氣射入水滴中時，入射角相同，a光的折射角大于b光，根據(jù)光的折射定律，故a光的折射率大于b光，a光的頻率大于b光，a光的波長小于b光，B正確、C錯誤；
D．由波速公式
a光的波速小于b光，選項D錯誤。
故選B。
3. 為了裝點城市夜景，市政工作人員常在噴水池水下安裝燈光照亮水面。如圖甲所示，水下有一點光源S，同時發(fā)出兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域，俯視如圖乙所示，環(huán)狀區(qū)域只有b光，中間小圓為復合光，以下說法中正確的是（ ）
A. 在水中a光波速大于b光
B. a光的頻率小于b光
C. 用同一套裝置做雙縫干涉實驗，a光條紋間距更小
D. 若某單縫能使b光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，則a光也一定能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．做出光路圖，如圖所示
在被照亮的圓形區(qū)域邊緣光線恰好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角，由于a光照射的面積較小，則知a光的臨界角較小，根據(jù)，可知a光的折射率較大，由可得
知a光在水中的傳播速度比b光小，a光的頻率高于b光，A錯誤，B錯誤；
C．由上述分析可知a光波長短，又由雙縫干涉條紋間距公式，可知用同一套裝置做雙縫干涉實驗，a光條紋間距更小，C正確；
D．單縫的尺寸小于光波的波長，或與波長差不多能發(fā)生明顯的衍射，由于a的波長小于b的波長，所以若某單縫能使b光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，則a光不一定能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，D錯誤。
故選C。
4. 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，從某時刻開始計時，在t=6s時的波形如圖（a）所示。在x軸正向距離原點小于一個波長的A質點，其振動圖像如圖（b）所示。下列說法正確的是（ ）
A. A質點在t=3s與t=7s時刻速度方向相反
B. A點的平衡位置離原點的距離為x=0.25m
C. t=9s時，平衡位置在x=1.7m處的質點加速度方向沿y軸負方向
D. t=13.5s時，平衡位置在x=1.4m處的質點位移為正值
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由圖a可知，波長為
由圖b可知周期為
T=4.0s
則波速
故3s和7s時刻相差一個周期時間，運動情況相同，速度方向相同，故A錯誤；
B．由b圖可知，t=6.0s時質點的位置與t=10.0s時相同，位移為
再結合a圖中可知A點的平衡位置離原點的距離為
x=1.25m
故B錯誤；
C．根據(jù)t=9s與t=6s時間差為
則平衡位置在x=1.7m處的質點在波形圖上再振動的時間，x=1.5m的質點處于平衡位置，x=2.0m的質點處于波峰，則x=1.7m處的質點正在正的位移處向平衡位置振動，故加速度為沿著y軸負方向，故C正確；
D．根據(jù)t=13.5s與t=6s 的時間差為
則平衡位置在x=1.4m處的質點在波形圖上再振動超過的時間，x=1.0m的質點處于波谷，x=1.5m的質點處于平衡位置，則x=1.4m的質點位移為負，故D錯誤。
故選C。
5. 將一個質量為的小球從某一高度以速度豎直向上拋出，落回拋出點的速度大小為，在運動過程中，小球受到的阻力大小與速度大小成正比。小球從拋出點到回到拋出點的過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 阻力的沖量為0
B. 重力的沖量大小為
C. 小球上升過程的時間大于下降過程的時間
D. 小球在這個過程中運動的總時間大于
【答案】A
【解析】
【詳解】A．設豎直向下為正方向，根據(jù)沖量得表達式可知阻力的沖量為
所以從拋出點到回到拋出點的過程中位移為零，阻力的沖量為零，故A正確；
BD．根據(jù)動量定理可知
所以小球在這個過程中運動的總時間為
故BD錯誤；
C．在位移相同處，上升小球的速度大于下降小球的速度，上升的位移合下降的位移相等，所以上升過程的時間小于下降過程的位移，故C錯誤；
故選A。
6. 如圖所示，平行金屬板A、B之間有加速電場，C、D之間有偏轉電場，M為熒光屏。今有質子和α粒子均由A板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進入偏轉電場，最后打在熒光屏上。已知質子和α粒子的質量之比為1:4，電荷量之比為1:2，則下列判斷中正確的是（ ）
A. 兩種粒子進入偏轉電場時的動能相等
B. 兩種粒子在偏轉電場中的運動時間相等
C. 粒子射出電場時速度的偏角之比為1:2
D. 偏轉電場的電場力對兩種粒子做功之比為1:2
【答案】D
【解析】
【詳解】A．在加速電場中有
兩個粒子的帶電量不同，所以兩種粒子進入偏轉電場時的動能不相等，故A錯誤；
B．由
可得
粒子在偏轉電場中的運動時間
兩個粒子比荷不同，所以在偏轉電場中運動時間不相等，故B錯誤；
CD．在偏轉電場中有
聯(lián)立可得
則粒子射出電場時速度偏角的正切
所以粒子射出電場時速度的偏角之比為1:1，偏轉電場的電場力對兩種粒子做功
可得偏轉電場的電場力對兩種粒子做功之比為1:2，故C錯誤，D正確。
故選D。
7. 在x軸上一帶正電的粒子（重力不計）僅在電場力作用下以原點O為中心，沿x軸做往返運動，x軸上各點電勢如圖所示。若該粒子的質量為m，電荷量為q，其運動過程中電勢能與動能之和為，則下列說法正確的是（ ）
A. 粒子在往返運動過程中能通過處
B. 粒子在時其動能為且大于電勢能
C. 粒子沿x軸往返運動，一個周期內的路程為
D. 原點O與之間的電場為勻強電場，電場強度大小為
【答案】C
【解析】
【詳解】AC．因為電勢能與動能之和為，當動能為零時，電勢能為，則此時其所處電勢，由圖像可知，向右最多可達到處，向左最多可達到處，故一個周期內的路程為
故A錯誤，C正確；
B．根據(jù)圖像可知，粒子在時其電勢能為
此時動能為
故B錯誤；
D．圖像斜率表示電場強度，由圖知，原點O與之間的電場為勻強電場，強度大小為
故D錯誤。
故選C。
8. 一質量為、帶電量為的小球，以初速度沖上一質量為，半徑為的四分之一絕緣光滑圓槽。整個空間置于豎直向下，電場強度為的勻強電場中。所有接觸面均光滑，則從小球開始沖上圓槽到上升到最高點過程中，下列說法正確的是（ ）（重力加速度）
A. 小球和槽組成系統(tǒng)機械能守恒B. 小球和槽之間的彈力對槽做正功
C. 整個過程小球的電勢能增加了D. 小球離開槽后繼續(xù)上升的高度為
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．小球和槽組成系統(tǒng)除了重力做功之外，還有電場力做功，所以機械能不守恒。故A錯誤；
B．小球對槽的彈力斜向右下，地面光滑，槽的位移水平向右，所以該彈力對槽做正功。故B正確；
C．整個過程電場力對小球做功為
可知小球的電勢能增加了10J。故C錯誤；
D．小球開始沖上圓槽到上升到最高點過程，系統(tǒng)水平方向動量守恒，可得
設小球離開槽后繼續(xù)上升的高度為h，由能量守恒，可得
聯(lián)立，解得
故D正確。
故選BD。
9. 光纖主要由折射率不同的纖芯與外套組成，在光纖中傳輸?shù)男盘柺敲}沖光信號。當一個光脈沖從光纖中輸入，經過一段長度的光纖傳輸之后，其輸出端的光脈沖會變寬，這種情況會降低信號傳輸質量。引起這一差別的主要原因之一是光通過光纖纖芯時路徑長短的不同（如圖），沿光纖軸線傳輸?shù)墓饫w用時最短，在兩種介質界面多次全反射的光線用時較長。為簡化起見，我們研究一根長直光纖，設其內芯折射率為，外套折射率為。在入射端，光脈沖寬度（即光持續(xù)時間）為t，在接收端光脈沖寬度（即光持續(xù)時間）為，（ ）
A. 外套材料的折射率變小，與t的差值不變
B. 內芯材料的折射率越大，光脈沖將越不容易從外套“漏”出
C. 入射光波長變短，與t的差值不變
D. 光纖的直徑變小，與t的差值不變
【答案】BD
【解析】
【詳解】B. 根據(jù)
可知內芯材料的折射率越大，全反射的臨界角C越小，越容易發(fā)生全反射，則光脈沖將越不容易從外套“漏”出，故B正確；
ACD. 設光纖的長度為L，則光通過光纖軸線傳輸用時最短，光在光纖中的速度
則最短時間有
設光從左端面以入射，折射角為，在側面發(fā)生全反射時的入射角和反射角為，如圖所示：
如果就是光在光導纖維全反射的臨界角C，則光在介質中的傳播時間為最長，則
所以光通過光導纖維所用的最長時間為
故
所以外套材料的折射率變小，與t的差值變大，選用波長更短的光時，頻率越大，折射半越大，越大，與t的差值變大，而的表達式與光纖的直徑無關，AC錯誤，D正確。
故選BD。
10. 如圖，一光滑斜面固定在水平地面上，斜面傾角為，其底端固定一輕質彈簧，將質量為m的物塊從斜面頂端由靜止釋放，頂端距彈簧上端距離為l，彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的最大壓縮量為，已知，彈簧彈性勢能為，其中x是形變量，簡諧運動周期，則下列說法正確的是（）
A. 速度最大時的壓縮量為
B. 物塊的最大動能為
C. 物塊的最大加速度為
D. 從靜止釋放到壓縮量最大的時間為
【答案】ABD
【解析】
【詳解】A．速度最大時合力為零，則
得
A正確；
B．根據(jù)機械能守恒
得
B正確；
C．彈簧壓縮量最大時，根據(jù)牛頓第二定律
得最大加速度為
C錯誤；
D．從釋放到與彈簧接觸的過程中，加速度為
時間為
振幅為
壓縮彈簧到平衡位置過程中，位移為振幅的，時間為
從平衡位置到壓縮量最大的時間為
從靜止釋放到壓縮量最大的時間為
得
D正確。
故選ABD。
二、實驗題。（本題共9分，每空3分）
11. （1）“測量玻璃的折射率”的實驗中，某同學在白紙上放好玻璃磚，和分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖甲所示。在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針和，用“×”表示大頭針的位置，然后在另一側透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針和，在插和時，應使_____________。（選填正確選項前的字母）
A.插上大頭針，使僅擋住的像
B.插上大頭針，使擋住的像和的像
C.插上大頭針，使擋住和、的像
D.插上大頭針，使僅擋住
（2）在用兩面平行的玻璃磚測定玻璃折射率的實驗中，下列說法正確的是___________。（選填正確選項前的字母）
A.為了減小作圖誤差，和的距離應適當取大些
B.如果光在界面的入射角大于臨界角，光將不會進入玻璃磚
C.不論光以什么角度從射入，經一次折射后到達界面都能射出
（3）另一位同學在“測量玻璃的折射率”實驗中，為了防止筆尖碰到玻璃磚面而損傷玻璃磚，該同學畫出的玻璃磚界面、如圖乙所示。其他操作均正確，該同學測得的折射率與真實值相比____________。（填“偏大”“偏小”或“不變”）
【答案】 ①. BC##CB ②. AC##CA ③. 偏小
【解析】
【詳解】（1）[1]大頭針、、、理論上都應在同一光路上，所以該同學接下來要完成的必要步驟有：插上大頭針，使擋住的像和的像，接著插上大頭針，使擋住和、的像。
故選BC；
（2）[2]A．為了減小作圖誤差，和的距離應適當取大些，故A正確；
B．全反射必須是光由光密介質射向與光疏介質的交界面時才能發(fā)生，所以即使光在界面的入射角大于臨界角，光也不會發(fā)生全反射，而一定會折射進入玻璃磚，故B錯誤；
C．根據(jù)光路的可逆性可知，光在的入射角為，根據(jù)折射定律有
不論光以什么角度從射入，經一次折射后到達界面時的入射角都會小于全反射臨界角，所以都能射出，故C正確。
故選AC；
（3）[3]如圖所示
實線為實際的光路圖，虛線為實驗中作出的折射光線，可知作出的折射光線相比實際折射光線沿逆時針轉動了一個角度，所以折射角的測量值大于真實值，而由于玻璃磚上表面與平行，所以入射角的測量值等于真實值，因此玻璃磚折射率的測量值比真實值偏小。
三、計算題。（本大題共3小題，共45分，每題15分）
12. 如圖甲，神舟十六號從空間站返回的第一步動作在大約公里的高度完成，飛船通過兩次調整姿態(tài)后，變成推進艙在前，返回艙在后，主發(fā)動機點火開始制動減速?，F(xiàn)把制動減速過程簡化為如圖乙所示，設返、推組合體減速前的總質量為（包括發(fā)動機噴出的氣體），減速前的速度大小為（相對地球），主發(fā)動機點火后推進艙噴氣，在t（很短）時間內推進艙把質量為的氣體以速率（相對地球）噴出。由于減速制動時間短，可認為返、推組合體減速前、后速度及的方向均在同一直線上，除了組合體與噴出氣體間的作用外，不考慮其他力的影響。
（1）分析說明的方向；
（2）求減速制動后瞬間返、推組合體的速度大小；
（3）求減速制動過程返、推組合體受到的平均作用力。
【答案】（1）見解析；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）返、推組合體要減速制動，根據(jù)牛頓運動定律可知，推進艙主發(fā)動機噴氣的方向與的方向相同，即向前噴氣。
（2）返、推組合體噴氣獲得的反推力沿切線方向，在此方向上，根據(jù)動量守恒定律定律有
解得
（3）減速制動過程，以發(fā)動機噴出氣體為研究對象，根據(jù)動量定理有
解得
根據(jù)牛頓第三定律有，返、推組合體受到的平均作用力
13. 如圖所示，矩形abcd為一棱鏡的橫截面，M為ad邊的中點，ab的長度為2L。一束光自M點射入棱鏡，入射角為，已知該光在棱鏡中折射率，真空中光速為c，求：
（1）折射角r和光在棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角C；
（2）改變入射角，當光垂直ad入射時，光從端面ad第一次傳播到bc的時間t。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【詳解】（1）由折射定律
可得
可得折射角為
該棱鏡全反射臨界角滿足
解得
（2）當光垂直ad入射時，如圖所示
光在該棱鏡中傳播的速度為
光由ad到bc的路程為
則時間
14. 如圖所示，豎直平面內有一固定絕緣軌道ABCDP，由半徑r=0.5m的圓弧軌道CDP和與之相切于C點的水平軌道ABC組成，圓弧軌道的直徑DP與豎直半徑OC間的夾角θ=37°。質量的不帶電絕緣滑塊以初速度沿軌道向右運動，與靜止在B點的帶正電小球發(fā)生彈性正碰，小球質量、電荷量，碰后小球沿軌道運動，小球的右側空間存在水平向右的勻強電場。小球到達P點時恰好和軌道間無擠壓且所受合力方向指向圓心。小球和滑塊均視為質點，碰撞過程中小球的電荷量不變，不計一切摩擦。（取，sin37°=0.6，cs37°=0.8）
（1）求碰后瞬間小球的速度大?。?br>（2）求勻強電場的電場強度大小E及小球到達P點時的速度大?。?br>（3）求B、C兩點間的距離x。
【答案】（1）4m/s；（2），2.5m/s；（3）0.85m
【解析】
【詳解】（1）滑塊與小球發(fā)生彈性正碰，設碰后滑塊、小球的速度大小分別為、，則由動量守恒定律得
由能量守恒得
聯(lián)立解得
（2）小球到達P點時，受力如圖所示
則有
解得
小球所受重力與電場力的合力大小為
小球到達P點時，由牛頓第二定律有
解得
（3）對小球碰后運動到P點的過程，根據(jù)動能定理有
解得

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